(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体であって、
前記ハンドル組立体に取り付けられ、近位壁部を有する中空の近位チューブセグメント、および、
前記近位チューブセグメントに旋回可能に取り付けられた遠位チューブセグメントであって、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと軸方向に整合する位置と、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能であり、かつ、遠位壁部を有している、遠位チューブセグメント、
を有する、細長いチューブ組立体と、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの少なくとも一方によって支持され、かつ、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の少なくとも一部分に結合された、アクチュエータ組立体であって、このアクチュエータ組立体が作動すると、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の前記少なくとも一部分が、前記近位壁部および前記遠位壁部の前記一方の残りの部分と軸方向に整合した位置から旋回して外れ、これにより、前記遠位チューブセグメントが、前記近位チューブセグメントと軸方向に整合した位置から関節動作して外れる、アクチュエータ組立体と、
前記遠位チューブセグメントに取り付けられた外科実施部分と、
を含み、
前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
前記近位壁部の前記残りの部分に旋回可能に結合された第１の壁セグメントであって、この第１の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と軸方向に整合した位置と、この第１の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第１の壁セグメントと、
前記第１の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第２の壁セグメントであって、この第２の壁セグメントが前記第１の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分と軸方向に整合している位置と、この第２の壁セグメントが前記第１の壁セグメントと軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第２の壁セグメントと、
を有する、
外科器具。
【請求項２】
請求項１に記載の外科器具において、
前記アクチュエータ組立体は、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第１のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第２のアクチュエータと、
を有する、
外科器具。
【請求項３】
請求項２に記載の外科器具において、
前記第１のアクチュエータは、第１の液圧シリンダを含み、
前記第２のアクチュエータは、第２の液圧シリンダを含む、
外科器具。
【請求項４】
請求項３に記載の外科器具において、
前記第１の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第１のシリンダハウジングであって、内部に第１のピストンを移動可能に支持している、第１のシリンダハウジングと、
前記第１のシリンダハウジングから延びた第１のアクチュエータロッドであって、前記第１のピストンの前記第１のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第１のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの一部に取り付けられた、第１のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第２の液圧シリンダは、
第２のシリンダハウジングであって、前記近位チューブセグメントによって支持され、内部に第２のピストンを移動可能に支持している、第２のシリンダハウジングと、
前記第２のシリンダハウジングから延びた第２のアクチュエータロッドであって、前記第２のピストンの第２のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第２のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第２のアクチュエータロッドと、
を有する、
外科器具。
【請求項５】
請求項１に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
前記近位壁部の前記残りの部分の別の部分に旋回可能に結合された第３の壁セグメントであって、この第３の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と軸方向に整合している位置と、この第３の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第３の壁セグメントと、
前記第３の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第４の壁セグメントであって、この第４の壁セグメントが前記第３の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と軸方向に整合している第３の位置と、この第４の壁セグメントが前記第３の壁セグメントと軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第４の壁セグメントと、
をさらに有する、
外科器具。
【請求項６】
請求項５に記載の外科器具において、
前記アクチュエータ組立体は、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第１のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第２のアクチュエータと、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第４の壁セグメントに取り付けられた、第３のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第４の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第４のアクチュエータと、
を有する、
外科器具。
【請求項７】
請求項６に記載の外科器具において、
前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記第３のアクチュエータ、および前記第４のアクチュエータはそれぞれ、第１の液圧シリンダ、第２の液圧シリンダ、第３の液圧シリンダ、および第４の液圧シリンダを備えている、外科器具。
【請求項８】
請求項７に記載の外科器具において、
前記第１の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第１のシリンダハウジングであって、内部に第１のピストンを移動可能に支持している、第１のシリンダハウジングと、
前記第１のシリンダハウジングから延びた第１のアクチュエータロッドであって、前記第１のピストンの前記第１のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第１のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの一部に取り付けられた、第１のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第２の液圧シリンダは、
前記近位チューブセグメントによって支持された第２のシリンダハウジングであって、内部に第２のピストンを移動可能に支持している、第２のシリンダハウジングと、
前記第２のシリンダハウジングから延びた第２のアクチュエータロッドであって、前記第２のピストンの前記第２のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第２のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第２のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第３の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第３のシリンダハウジングであって、内部に第３のピストンを移動可能に支持している、第３のシリンダハウジングと、
前記第３のシリンダハウジングから延びた第３のアクチュエータロッドであって、前記第３のピストンの前記第３のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第３のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第４の壁セグメントの一部に取り付けられた、第３のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第４の液圧シリンダは、
前記近位チューブセグメントによって支持された第４のシリンダハウジングであって、内部に第４のピストンを移動可能に支持している、第４のシリンダハウジングと、
前記第４のシリンダハウジングから延びた第４のアクチュエータロッドであって、前記第４のピストンの前記第４のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第４のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第４の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第４のアクチュエータロッドと、
を有している、
外科器具。
【請求項９】
請求項１に記載の外科器具において、
前記外科実施部分は、エンドカッターであるエンドエフェクタを含む、外科器具。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、概して、エンドエフェクタ（例えば、エンドカッター、グラスパー（把持器）（grasper）、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物／遺伝子治療送達装置、および超音波、高周波、レーザーを用いたエネルギー装置など）を内視鏡下で挿入するのに適した外科器具に関し、詳細には、関節動作するエンドエフェクタを備えたエンドカッターに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
内視鏡外科器具は、切開部が小さいために術後の回復時間が短く、合併症のリスクが低減されるため、従来の開腹外科装置よりも好ましい場合が多い。一般に、このような内視鏡外科器具は、エンドエフェクタ（end effector）、ハンドル組立体、およびエンドエフェクタとハンドル組立体との間に延在する細長いシャフトを含む。エンドエフェクタは、所望の診断または治療効果を得るために、様々な方法で組織に係合するように構成された器具の一部である（例えば、エンドカッター、グラスパー（把持器）（grasper）、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物／遺伝子治療送達装置、および超音波、高周波、レーザーを用いたエネルギー装置など）。エンドエフェクタおよびシャフト部分は、患者の体内に配置されたトロカールを介して挿入できる大きさである。細長いシャフト部分により、エンドエフェクタを所望の深さに挿入でき、さらに、エンドエフェクタを患者の体内に配置するためにエンドエフェクタのある程度の回転が容易になっている。トロカールの慎重な配置と、例えば、別のトロカールを介したグラスパーの使用で、十分に配置できる場合が多い。米国特許第５，４６５，８９５号に開示されているような外科ステープル止め／切断器具が、挿入と回転によってエンドエフェクタを適切に配置できる内視鏡外科器具の例である。
【０００３】
手術の性質によっては、内視鏡外科器具のエンドエフェクタの配置をさらに調節するのが望ましい場合もある。具体的には、エンドエフェクタを、器具のシャフトの長軸に対して所定の角度に向けるのが望ましい場合がよくある。器具のシャフトに対するエンドエフェクタの横方向すなわち軸方向でない運動を、従来から「関節動作（articulation）」と呼ぶことが多い。この関節動作による配置により、例えば、組織が器官の後側などにある場合などに、医師が、より容易に組織に係合させることができる。加えて、関節動作による配置により、器具のシャフトに妨げられずに、内視鏡を、エンドエフェクタの後側に有利に配置することができる。
【０００４】
外科ステープル止め／切断器具を関節動作させる方法は、関節動作の制御と、内視鏡器具の小さな直径の制限内で、エンドエフェクタを閉じて組織をクランプし、エンドエフェクタを作動（すなわち、ステープル止めと切断）させる制御とを統合するため、複雑になる傾向にある。一般に、この３つの制御動作は全て、長手方向の移動としてシャフトを介して伝達される。例えば、米国特許第５，６７３，８４０号に、実施シャフトを介して２つの連結ロッドの一方を選択的に引き戻して関節動作を行うアコーディオン状関節動作機構（「フレックスネック（flex-neck）」）が開示されている。これらの各ロッドは、シャフトの中心線の両側にそれぞれオフセットに配置されている。これらの連結ロッドは、一連の個々の位置でラチェット式に配置される。
【０００５】
関節動作機構の長手方向の制御の別の例が、関節動作リンクを長手方向に押すまたは引くことによって、各側に関節動作させることができるように、カム動作ピボットからオフセットに配置された関節動作リンクを含む米国特許第５，８６５，３６１号に開示されている。同様に、米国特許第５，７９７，５３７号に、シャフト内を移動して関節動作を行う同様のロッドが開示されている。関節動作可能な外科ステープル止め装置のさらに別の例が、米国特許第６，２５０，５３２号および同第６，６４４，５３２号に開示されている。
【０００６】
一般に用いられているエンドエフェクタ作動システムのタイプでは、エンドエフェクタを関節動作させるアクチュエータ構造が、発射構造を曲げるために大きなトルクを生成しなければならない場合が多い。このような必要な力を生成するには十分に大きい作動装置を受容しなければならないが、この作動装置を受容するための利用可能な空間が十分でないため、この問題は深刻である。
【０００７】
したがって、所望の要領でエンドエフェクタを選択的に関節動作させるのに必要なトルクを生成できる関節動作機構を備えた関節動作外科器具が強く要望されている。
【０００８】
〔発明の概要〕
本発明の一実施形態にしたがって、ハンドル組立体、およびこのハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体を含む外科器具を提供する。限定目的ではない一実施形態では、この細長いチューブ組立体は、近位チューブ壁を備えた、ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメントを含む。このチューブ組立体は、遠位チューブセグメントも含む。この遠位チューブセグメントは、この遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントと実質的に同軸的に整合している位置と、この遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能となるように、近位チューブセグメントに旋回可能に取り付けられている。遠位チューブセグメントは、遠位壁も有する。アクチュエータ組立体が、近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの少なくとも一方によって支持され、近位壁および遠位壁の一方の少なくとも一部に結合されており、このアクチュエータ組立体が作動すると、近位壁および遠位壁の一方の一部が、近位壁および遠位壁の一方の対応する部分と整合した位置から旋回して外れ（pivoted out of）、これにより、遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合した位置から関節動作して外れる（articulate out of）。外科実施部分が、遠位チューブセグメントに取り付けられている。
【０００９】
本発明の限定目的ではない別の実施形態にしたがって、ハンドル組立体、およびこのハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体を有する外科器具を提供する。限定目的ではない一実施形態では、細長いチューブ組立体は、ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメント、およびピボットピンによって近位チューブセグメントに旋回可能に結合された遠位チューブセグメントを含む。アクチュエータが、近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの一方によって支持され、伸長および収縮可能な作動ロッドを有する。モーメントアームロッドが、作動ロッドに結合されており、ピボットピンの開口を介してスライド式に伸長し、作動ロッドの伸長および収縮によって、遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントに対してピボットピンを中心に旋回する。外科実施部分が、遠位チューブセグメントに取り付けられている。
【００１０】
本発明の別の実施形態にしたがって、患者に取り付けられたトロカールを介して外科処置を行うための方法を提供する。この方法のある形態は、ハンドル組立体、およびチューブ組立体によってこのハンドル組立体に関節動作可能に取り付けられた操作可能な外科実施部分を有する外科器具を用意するステップを含む。このチューブ組立体は、ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメントを含む。近位チューブセグメントは、トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさである。チューブ組立体は、外科実施部分に取り付けられた、ピボット軸を中心に選択的に旋回できるように近位チューブセグメントに旋回可能に結合された遠位チューブセグメントをさらに含む。遠位チューブセグメントは、トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさである。アクチュエータが、近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの一方によって支持されている。アクチュエータは、選択的に伸長および収縮可能な作動ロッドを有しており、この作動ロッドの一部が、ピボット軸と取付け点との間のモーメントアームを画定するように、この取付け点で近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの他方に取り付けられている。この方法は、近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントを実質的に同軸的に整合させるステップと、外科実施部分および同軸的に整合した遠位チューブセグメントおよび近位チューブセグメントを、トロカールを介して患者に挿入するステップをさらに含む。この方法はまた、モーメントアームの長さを増大させて、遠位チューブセグメントおよび外科実施部分を、近位チューブセグメントと同軸的に整合した位置から旋回させて外す過程も含む。
【００１１】
本発明の様々な実施形態の１つの特徴は、トロカールの通路を介して挿入するために近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントを実質的に同軸的に整合させることができ、続いて、トロカール内に挿入した後に、これらのチューブセグメントを互いに対して関節動作させることができる関節接合部を提供する。関節接合部の様々な実施形態は、改善された関節動作の力が得られるように、近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントとの間のピボット点とアクチュエータとの間のモーメントアームの長さを増大させるための手段を提供する。したがって、本発明の様々な実施形態は、トロカールまたは同様の構造内を通過できるように設計された他の関節動作外科器具の欠点を解消する。しかしながら、当業者であれば、以下の詳細な説明を読めば、これらおよび他の詳細、特徴、および利点をより良く理解できるであろう。
【００１２】
〔詳細な説明〕
本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を構成する、本発明の実施形態を例示する添付の図面、前記した本発明の概要、および、以下に示す実施形態の詳細な説明は、本発明の様々な実施形態の様々な原理の理解に役立つであろう。
【００１３】
図面については、全ての図面において、同様の参照符号は、同様の構成要素を表す。図１および図２は、本発明の固有の利点を実施できる外科器具１０の一実施形態を示している。図１および図２から分かるように、器具１０は、ハンドル組立体２００および外科実施部分１２を含む。ここで用いる用語「外科実施部分（surgical implement）」は、外科処理を行うために組織に係合するように構成された１つの要素または要素のセットを指す。外科実施部分の例として、限定するものではないが、エンドカッター、グラスパー（把持器）、クランプ、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、プローブまたはアクセス装置、薬物／遺伝子治療送達装置、および、超音波、高周波、またはレーザー装置などを用いたエネルギー装置などを挙げることができる。
【００１４】
図面に示されている限定目的ではない実施形態では、外科器具１０は、フレデリック・Ｅ・シェルトン４世（Frederick E. Shelton IV）およびジェローム・Ｒ・モーガン（Jerome R. Morgan）による自己の同時出願の米国特許出願公開第＿＿＿＿＿＿＿号（名称：「液圧式エンドエフェクタを備えた外科器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING A HYDRAULICALLY ACTUATED END EFFECTOR）」）に開示されているタイプの液圧式エンドエフェクタ２２およびハンドル構造２００を含む。この特許文献は、参照してその開示内容の全てを本明細書に組み入れる。しかしながら、この詳細な説明を読み進めれば、当業者であれば、本発明の様々な実施形態の固有および新規の特徴を、電気式または気圧式エンドエフェクタに用いることもできることを理解できよう。したがって、本発明の様々な実施形態は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、図面に示されている例示的な実施形態以外の様々な外科実施部分に有利に用いることができる。したがって、本発明の様々な実施形態によって保護される範囲は、ここに具体的に説明した特定のタイプの外科実施部分との使用だけに限定されるべきものではない。
【００１５】
参照して本明細書に組み入れる全ての特許文献、刊行物、または他の開示資料の全てまたは一部は、組み入れる資料が、既存の定義、言説、または本開示で説明する開示資料に抵触しない範囲においてのみ、本明細書に組み入れる。したがって、必要な範囲において、ここに明確に説明する開示は、参照して本明細書に組み入れた全ての抵触する資料に優先する。参照して本明細書に組み入れるが、既存の定義、言説、または本開示で説明する他の開示資料に抵触する全ての資料またはその一部は、この組み入れた資料と既存の開示資料とが抵触しない範囲においてのみ、組み入れるものとする。
【００１６】
図３〜図１０は、本発明の様々な実施形態にしたがった組織のクランプ、切断、およびステープル止めを行うように構成されたエンドエフェクタ２２の１つのタイプを示す図である。一実施形態では、エンドエフェクタ２２は、内部にステープルカートリッジ６０を受容するための細長い溝２６を備えた本体部分２４を有する。アンビル２８が、本体部分２４に結合され、細長い溝２６内に取り付けられたカートリッジ６０に対して選択的に離れる方向に旋回、および接近する方向に旋回（すなわち開閉）することができる。図３および図１０は、開位置にあるアンビル２８を例示し、図４および図５は、閉位置にあるアンビル２８を例示している。アンビル２８は、液圧で閉じることができ、バネ２３などのエネルギー蓄積装置によってその開位置に戻すことができる。図３〜図５から分かるように、作動袋４０が加圧流体または空気で膨張されると、アンビル２８を開位置に付勢することができるよう、作動袋４０をアンビル２８の一部の下側に機能的に取り付けてもよい。詳細は後述するが、供給ライン４２が、レザバー２３２から加圧流体を供給するために作動袋４０に結合されている。限定目的ではない代替の実施形態では、アンビルを開閉するために１または複数の追加の液圧式シリンダを、有利に用いることができる。限定目的ではない別の実施形態では、アンビル２８は、そこに取り付けられた遠位チューブセグメント４１０のスライドによって開閉することができる。
【００１７】
このようなエンドエフェクタと共に用いることができるカートリッジの１つのタイプが、図３‐図１０に示されている。ステープルカートリッジ６０は、このカートリッジ６０の近位端部６５からテーパ状外側先端部６６に向かって延びる細長い切断スロット６４によって分割されたカートリッジ本体６２を有する。図１０を参照されたい。複数のステープル受容溝６８が、ステープルカートリッジ本体６４内に形成され、細長い切断スロット６４の両側に離間した長手方向の列６９に配置されている。それぞれが１または複数のステープル７２を支持するステープルドライバ７０が、ステープル受容溝内に配置されている。ステープル７２は、対応するドライバ７０が、アンビル２８に向かって上方に移動することで、前進すなわち「発射」される（fired）。
【００１８】
図１０は、ステープルカートリッジ６０が細長い溝２６内に取り付けられた、開位置にあるエンドエフェクタ２２の立体図を示している。カートリッジ６０がエンドエフェクタ２２内に装着された時に、複数のステープル成形ポケット３２が、カートリッジ本体６２の各ステープル受容溝６８に一致するように、アンビル２８の下面３０に配置されている。具体的には、アンビル２８における各成形ポケット３２は、ステープルカートリッジ６０内に配置された個々のステープル７２に一致しうる。ステープルカートリッジ６０は、細長い溝２６内にスナップ式に嵌ることができる。例えば、ステープルカートリッジ６０の延長部６３が、細長い溝２６の凹部２７（図６に示す）に係合する。
【００１９】
一実施形態では、ステープルドライバ７０は、一連の液圧式作動袋９０、９２、９４、９６、９８、１００が膨張すると、対応するドライバ７０およびそれらに対応するステープル７２がアンビル２８に向かって移動、すなわち発射するように、エンドエフェクタ２２の細長いスロット２６内に配置された一連の液圧式作動袋９０、９２、９４、９６、９８、１００によって上方（アンビル２８に向かって）に移動する。ステープルの脚部の端部が、アンビル２８の対応するステープル成形ポケット３２に接触すると、これらの脚部端部が曲がり、ステープル７２が閉じられる。様々な発射構造が、参照して本明細書に組み入れる前記した特許出願（名称：「液圧式エンドエフェクタを備えた外科器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING A HYDRAULICALLY ACTUATED END EFFECTOR）」）に開示されている。図６および図１に示されているように、加圧流体または空気を、一連の供給ラインを介して作動袋９０、９２、９４、９６、９８、１００に供給する。
【００２０】
また、一実施形態では、エンドエフェクタ２２内にクランプされた組織８の切断を容易にするために、液圧式切断バー１１０が、カートリッジ６０がエンドエフェクタ２２内に取り付けられると、カートリッジ本体６２の細長いスロット６４内に受容されるように、細長い溝２６内に機能的に取り付けられている。切断バー１１０は、細長いスロット６４に沿って長手方向に延び、液圧式切断袋１０２に取り付けられた支持バー１１１に機械的に結合されるか、または他の方法で支持されている。加圧流体または空気を切断袋１０２内に導入して、切断バー１１０を上方に移動させて（図４の矢印Ａの方向）、この切断バー１１０によって、アンビル２８とカートリッジ６０との間にクランプされた組織８を切断する。切断バー１１０が組織８を切断した後、切断袋１０２から加圧流体を排出して切断袋１０２を収縮させ、これにより、切断バー１１０を元の引き戻された作動されていない位置に下げる（図３の矢印Ｂの方向）ことができる。加圧流体または空気を、供給ライン２５６によって切断袋１０２に供給する。
【００２１】
図１および図２から分かるように、ハンドル組立体２００は、エンドエフェクタ２２の動作を制御するために参照符号２１０で示す液圧システムを受容することができる。エンドエフェクタ２２の制御に用いることができる液圧システム２１０の一実施形態が、図１１に概略的に示されている。この限定目的ではない実施形態は、流体レザバー２３２を備えた従来の液圧ポンプ組立体２３０が、様々な袋に加圧流体を供給するために用いられている。一実施形態では、ポンプ２３０は、ハンドル組立体２００内に支持されたバッテリ２３４によって電力が供給される。しかしながら、ポンプ２３０は、交流または機械式アクチュエータなどの他の手段によって動力を供給することもできる。ポンプ２３０は、内部に従来の逆止弁２３８を有することができる供給ライン２３６によってレザバー２３２に流体的に結合することができる。図１１を参照されたい。本明細書で用いる用語「流体的に結合された（fluidically coupled）」は、要素間を加圧流体媒体または空気などが通過できるように適当な供給ライン、戻りライン、または排出ラインなどの要素が互いに結合されることを意味する。「供給ライン（supply line）」、「排出ライン（discharge line）」、または「戻りライン（return line）」として用いられる、本明細書で用いる用語「ライン（line）」は、加圧流体または空気などをある要素から別の要素に移送するために、導管、パイプ、およびチューブなどから形成された適当な流路を指す。
【００２２】
一実施形態では、ポンプ２３０の排出ポート２３１に取り付けられた排出ライン２４０が、マニホールド２４２に接続されている。このマニホールド２４２は、そこに結合された各袋に対する指定の供給ラインを有する。例えば、図１１に示されている実施形態では、供給ライン２４４は、袋９０に結合され、ライン２４４を介して袋９０に送られる加圧流体の流れを制御するために、内部に制御弁２６０を備えている。供給ライン２４６は、袋９２に結合され、内部に制御弁２６２を備えている。供給ライン２４８は、袋９４に結合され、内部に制御弁２６４を備えている。供給ライン２５０は、袋９６に結合され、内部に制御弁２６６を備えている。供給ライン２５２は、袋９８に結合され、内部に制御弁２６８を備えている。供給ライン２５４は、袋１００に結合され、内部に制御弁２７０を備えている。供給ライン２５６は、切断袋１０２に結合され、内部に制御弁２７２を備えている。供給ライン４２は、アンビル袋４０に結合され、ライン２４１によって供給ライン２４０に結合されている。供給弁２７４が、ライン２４１に流れる加圧流体を制御するためにこのライン２４１に設けられている。戻し弁２７６が、流体を、袋４０からマニホールドライン２４２、およびこのマニホールドライン２４２に取り付けられた戻りライン２５９’を介して、レザバー２３２に戻すために設けられている。図１１から分かるように、戻りライン２５９’は、内部に戻し弁２７８を有することができる。弁２６２、２６４、２６６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６、２７８は、参照符号２８０で示す弁ユニットを構成している。限定目的ではない様々な実施形態では、弁２６２、２６４、２６６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６、２７８はそれぞれ、電気信号に応答するように構成することができる圧電弁（piezo valves）または電気活性ポリマー（ＥＡＰ）弁などの電気作動弁（electrically actuated valves）を含むことができる。しかしながら、他の好適な弁および弁構造を用いることもできる。
【００２３】
前記した弁は、ハンドルに配置されたボタン３０８、３１０、３１２、３１４、および／または３１６などの入力ボタンから受け取る入力に応答して、制御回路３００によって作動させることができる。この制御回路に、バッテリ２３４によって電力を供給することができる。この制御回路は、ボタン３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、および／またはクロージャートリガー２０６などのハンドルの他の部分、および／またはハンドルに旋回可能に結合された発射トリガー２０８からの入力に応答して、弁ユニット２８０を制御するために信号を生成することができる好適な回路を含む。限定目的ではない一実施形態では、制御回路３００は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などを含むマイクロプロセッサおよび他の関連構成要素を有することができる。限定目的ではない他の実施形態では、制御回路３００は、様々な論理回路要素を含むことができる。
【００２４】
図１および図２から分かるように、限定目的ではない一実施形態では、器具１０のハンドル組立体２００は、アンビル２８を閉じるためにハンドル組立体２００に旋回可能に取り付けられたクロージャートリガー２０６を含むピストルグリップ２０４を備えている。一実施形態では、クロージャートリガーセンサ２０５を用いて、クロージャートリガー２０６が閉位置に旋回したことを検出する。制御回路が、クロージャートリガーセンサ２０５と通信し、戻し弁２７６および戻し弁２７８を開け、供給弁２７４を閉じて、加圧流体が、アンビル袋２８からレザバー２３２内に戻す。次に、アンビル２８が、戻しバネ２３によって閉位置まで旋回される。クロージャートリガー２０６は、参照して本明細書に組み入れる、ジェフェリー・Ｓ・スウェイズ（Jeffery S. Swayze ）およびフレデリック・Ｅ・シェルトン４世（Frederick E. Shelton, IV）による米国特許第６，９０５，０５７号（名称：「連結されたラック伝達部を備えた発射機構を含む外科ステープル止め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING A FIRING MECHANISM HAVING A LINKED RACK TRANSMISSION）」）に開示されているタイプの解放ボタンラッチ機構３６によって閉位置に保持することができる。限定目的ではない別の実施形態では、クロージャートリガー２０６をチューブ組立体４５２に連結させて、チューブ組立体４５２を遠位側に移動させ、遠位チューブ４１０をエンドエフェクタ組立体２４に対して遠位側に前進させ、これにより、システムを閉じる。
【００２５】
エンドエフェクタ２２が閉位置（closed position）にある状態で、エンドエフェクタ２２をトロカール４９０内に挿入することができる。図９を参照されたい。エンドエフェクタ２２を再び開くために、解放ボタン３６を押してクロージャートリガー２０６のラッチを解除し、クロージャートリガー２０６を、開位置（open position）まで、発射トリガー２０８から離れる方向に旋回させることができる。この開位置では、制御回路３００が、クロージャートリガーセンサ２０５から信号を受け取って、ポンプ２３０に電力を供給し、供給弁２７４を開け、戻し弁２７６を閉じる。次に、加圧流体を、アンビル袋４０内に供給し、アンビル２８を開位置まで旋回させる。医師が、所望の組織が開いたアンビル２８とカートリッジ６０の間にくるように、エンドエフェクタ２２の向きを変更し、クロージャートリガー２０６を閉位置に旋回させてラッチする。弁２７６および２７８を開け、弁２４１を閉じる。弁２７６および２７８を十分な時間開けて、アンビル袋４０内の流体を、ライン４２、２４２、および２５９を介して戻す。次に、これらの弁を閉じる。前記したように、ここに開示する液圧式作動袋および戻しバネの構成の使用は、アンビル２８を開閉させるために用いることができる構成の単に１つのタイプである。他のアンビル制御構成も、本発明の精神および範囲から逸脱することなく用いることができる。したがって、本発明の様々な実施形態によって保護される範囲は、このような袋および戻しばねの構造だけに限定されるべきものではない。
【００２６】
入力ボタン３０８、３１０、３１２、３１４、３１６は、任意の好適な方法で制御回路３００に入力信号を供給することができる。限定目的でない一実施形態では、各入力ボタン３０８、３１０、３１２、３１４、３１６は、１または複数の袋の膨張を制御するために１または複数の特定の弁に対応することができる。この限定目的ではない実施形態では、５つの作動ボタンが示されているが、読者は、５つよりも多いまたは少ない数のボタンを用いることもできることを理解できよう。例えば、１回に１つのステープル止め袋だけを作動させるのが望ましい場合は、各袋に対して個別に作動ボタンを設けることができる。例えば、ボタン３０８は、カッター供給ライン２５６の弁２７２を制御することができる。弁２７２を作動させて、ポンプ２３０によってマニホールド２４２内に供給される加圧流体を、供給ライン２５６を介して切断袋１０２内に流すことができる。同様に、アクチュエータボタン３１０を用いて弁２６０、２６２を制御する場合は、ボタン３１０を作動させて、ステープル止め袋９０および９２を膨張させて、対応するステープル７２を発射させることができる。複数のボタンを選択して、２つ以上の実施部分を含む発射パターンを形成することができる。限定目的ではない他の実施形態では、各入力ボタン３０８、３１０、３１２、３１４、３１６は、所定の発射順序および／またはパターンを有することができる。例えば、ボタン３０８、３１０、３１２、３１４、３１６を選択して、制御回路３１８によって、発射トリガー２０８が押されると、特定の外科実施部分に対応する液圧装置が発射される弁ユニット３０４を構成することができる。様々な実施形態が、図示されている数よりも多いまたは少ない数の入力ボタンを有することができることを理解できよう。一実施形態では、発射トリガー２０８は、クロージャートリガー２０６から離れてハンドル２００に旋回可能に取り付けられており、１または複数の発射センサ（不図示）を配置して、発射トリガーの位置を検出することができる。次に、制御回路３００が発射センサと通信し、様々な弁を制御して、加圧流体を様々なステープル止め袋に流入させて、所望の発射順序を達成することができる。
【００２７】
限定目的ではない様々な実施形態では、弁ユニット２８０は、エンドエフェクタ１２内に設けられた１または複数の外科実施部分の駆動を遅延させるように構成することができる。例えば、切断実施部分を移動させてから、所定時間遅らせて、１または複数のゾーンのステープル止め実施部分を作動させるのが望ましい場合がある。この遅延は、任意の好適な方法によって達成することができる。限定目的ではない一実施形態では、制御回路３００によって、エンドエフェクタ１２内に設けられた第１の外科実施部分と液圧ポンプ２３０との間の作動液の流路を開けるように弁ユニット２８０を設定することができる。発射トリガー２０８が作動すると、ポンプ２３０が、第１の外科実施部分を作動させる加圧された作動液を生成することができる。制御回路３００は、第１の外科実施部分が作動すると、これを検出して（例えば、発射トリガー２０８の位置の検出によって）、所定の遅延時間を計るタイマーを開始させる。所定の遅延時間が経過した時点で、制御回路３１８が、加圧された作動液が第２の外科実施部分に供給されるように弁ユニット２８０を設定することができる。発射トリガー２０８の作動で生成される液圧は、第２の外科実施部分を作動させるのに十分であり、様々な実施形態では、液圧ポンプ２３０を用いて、別の液圧を生成することができる。
【００２８】
図１、図２、図１２、および図１３から分かるように、エンドエフェクタ２２は、参照符号４００で示す関節接合組立体によってハンドル組立体２００に取り付けることができる。限定目的ではない一実施形態では、関節接合組立体４００は、遠位端部４１２、近位端部４１４、および遠位軸Ｈ‐Ｈ（図１３に表示）を有する遠位チューブセグメント４１０を含む。遠位端部４１２は、エンドエフェクタ本体２４に機械的（例えば、使用するアンビルを閉じる構造に合わせて固定またはスライド式）に結合されている。関節接合組立体４００はさらに、近位端部４５２、遠位端部４５４、および近位軸Ｉ‐Ｉを有する近位チューブセグメント４５０を含む。近位端部４５２は、ハンドル組立体２００に機械的に取り付けられている。一実施形態では、近位端部４５２は、例えば、ハンドル組立体に配置された内部溝リテーナーによってハンドル組立体２００に取り付けることができる。しかしながら、他の機械的締付け構造を用いることもできる。一実施形態では、遠位チューブセグメント４１０は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路４１６を有する。同様に、近位チューブセグメント４５０は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路４５６を有する。
【００２９】
図１、図１４、および図１５から分かるように、遠位チューブセグメント４１０の近位端部４１４は、遠位チューブセグメント４１０が近位チューブセグメント４５０と実質的に同軸的に整合している位置（すなわち、軸Ｈ‐Ｈと軸Ｉ‐Ｉが実質的に同軸的に整合している）と、これらのセグメントが実質的に同軸的に整合していない位置との間で、旋回軸Ｃ‐Ｃを中心に旋回できるように、近位チューブセグメント４５０の近位端部４５４に旋回可能に結合されている。限定目的ではない一実施形態では、例えば、遠位チューブセグメント４１０の近位端部４１４に、第１および第２の脚部４２２、４２４を有するヨーク組立体４２０が形成されている。図２を参照されたい。近位チューブセグメント４５０の遠位端部４５４から、ヨーク４２０の脚部４２２と４２４との間に受容される大きさのタング部分４６０が突き出ている。ピン４６２が、ヨーク４２０の脚部４２２、４２４およびタング４６０の孔に挿入されて、タング４６０が、軸Ｃ‐Ｃを中心に旋回できるようにヨーク４２０に旋回可能に結合されている。ピン４６２は、ネジ、接着剤、または締まり嵌めなどによってヨークの脚部の中に保持することができる。限定目的ではない別の実施形態では、ピン４６２は、フランジ型の端部を有することができる。限定目的ではない一実施形態では、タング４６０は、ネジ、ピン、または接着剤などによって近位チューブセグメント４５０の遠位端部４５４内に機械的に固定されている。
【００３０】
前記したように互いに旋回可能に取り付けられると、近位チューブセグメント４１０と遠位チューブセグメント４５０が、エンドエフェクタ２２とハンドル２００との間の供給ライン（集合的に参照符号４８０で示す）を支持するための１または複数の通路４７２を有するチューブ組立体４７０を形成する。チューブ組立体４７０は、遠位チューブセグメント４１０が近位チューブセグメント４５０に同軸的に整合すると、チューブ組立体４７０がトロカール４９０の通路４９２内に挿入できるような形状および外周部「Ｃ」を有することを理解されたい。図９を参照されたい。一実施形態では、第１および第２のチューブセグメント４１０、４５０は、丸い断面形状を有し、丸いトロカール通路４９２内に軸方向に挿入できる大きさである。近位および遠位チューブセグメント４１０、４５０のそれぞれの外径は、チューブ組立体４７０のトロカール通路４９２内への軸方向の挿入を容易にし、所望または必要に応じて、トロカール通路４９２内でのチューブ組立体４７０の回転を容易にするべく、トロカール通路４９２の内径よりも僅かに小さい。例えば、トロカール通路４９２が、約１２．８ｍｍ（０．５０３ｉｎ）の内径を有する場合、チューブ組立体４７０（および各チューブセグメント４１０、４５０）の最大外径は、約１２．７ｍｍ（０．５００ｉｎ）とすることができる。トロカール通路４９２内でのチューブ組立体４７０の回転が必要ない、または望ましくない適用例では、非円形の断面の通路を備えたトロカールを用いることも可能である。このような場合、チューブ組立体は、トロカール通路内へのチューブ組立体の軸方向の挿入を容易にし、トロカール通路の断面形状に類似した断面形状を有することができる。したがって、本発明の様々な実施形態は、断面形状が丸いチューブ組立体を有する装置に限定されるべきものではない。
【００３１】
外科実施部分１２および遠位チューブセグメント４１０を、トロカール通路４９２を介して患者の体内に挿入した後、近位チューブセグメント４５０に対する外科実施部分１２の旋回操作を容易にするために、参照符号５００で示すアクチュエータ組立体を用いる。加えて、アクチュエータ組立体５００によって生成される旋回の力を増大させるために、少なくとも１つ、好ましくは２つの旋回壁セグメント５５０および５６０が、関節接合組立体４００がトロカール通路４９２を通過して患者の体内に挿入された後でアクチュエータ組立体５００のモーメントアームの長さを効果的に伸ばすために設けられている。
【００３２】
具体的には、図１２および図１３を参照されたい。限定目的ではない本発明の一実施形態は、近位端部５５２を有する第１の壁セグメント５５０を含む。この近位端部５５２は、近位チューブセグメント４５０の残りの壁部４５１に対して選択的に旋回できるように、この残りの壁部４５１に旋回可能に取り付けられている。第１の壁セグメント５５０の反対側の端部５５４は、第２の壁セグメント５６０に対して選択的に旋回できるように、この第２の壁セグメント５６０に旋回可能に取り付けられている。図１２は、第１の非延出位置にある第１および第２の壁セグメント５５０、５６０を例示している。この第１の非延出位置では、第１および第２の壁セグメント５５０、５６０が、チューブセグメント４１０、４５０の非旋回部分の所望の外周境界を越えて外側に延出していない。図１３は、力を生成する位置まで旋回した第１および第２の壁セグメント５５０、５６０を例示している。この力を生成する位置では、第１および第２の壁セグメント５５０、５６０が、第１および第２のチューブセグメント４１０、４５０の非旋回部分によって画定された外周境界を越えて外側に延出している。
【００３３】
図１２および図１３から分かるように、限定目的ではない一実施形態では、第１および第２の関節動作シリンダ５１０、５２０が用いられている。第１の関節動作シリンダ５１０は、内部に第１のピストン５１４を含む第１のハウジング５１２を有する従来の液圧または空気圧シリンダ（hydraulic or pneumatic cylinder）を含むことができる。第１のピストンロッドすなわち第１の作動ロッド５１６が、第１のピストン５１４に取り付けられ、第１のハウジング５１２から突出している。ピストン５１４の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答したピストン５１４の第１のハウジング５１２内での移動により、第１の作動ロッド５１６が、第１のシリンダハウジング５１２から延出するか、または第１のシリンダハウジング５１２内に収縮する。第１のハウジング５１２の遠位端部５１８が、遠位チューブセグメント４１０の壁部４１８に取り付けられるか、またはこの壁部に形成された突出部４１９に旋回可能に取り付けられている。第１の作動ロッド５１６の自由端５１９が、第２の壁セグメント５６０に旋回可能に取り付けられている。図１２に示されているように、第１および第２の壁セグメント５５０、５６０が非延出位置にある時に、第１の作動ロッド５１６に必要なクリアランスが得られるように、スロット５５９が、第２の壁セグメント５５０に設けられている。また、必要に応じて、クリアランスポケット４１５を、遠位チューブセグメント４１０の近位端部４１４に設けて、第１のシリンダハウジング５１２が、この第１のシリンダハウジング５１２を突出部４１９に取り付けているピン４１７を中心に旋回するためのクリアランスを画定している。したがって、非延出位置にある時は、第１の関節動作シリンダ５１０のいかなる部分も、チューブ組立体４７０のトロカール通路４９２内への軸方向の挿入を妨げる程、チューブ組立体４７０の外周面から外側に突出してはいない。
【００３４】
また、この限定目的ではない実施形態では、第２の関節動作シリンダ５２０は、内部に第２のピストン５２４を含む第２のハウジング５２２を有する従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。第２のピストンロッドすなわち第２の作動ロッド５２６が、第２のピストン５２４に取り付けられ、第２のハウジング５２２から突出している。第２のピストン５２４の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答した第２のピストン５２４の第２のシリンダハウジング５２２内での移動により、第２の作動ロッド５２６が、第２のシリンダハウジング５２２から延出するか、または第２のシリンダハウジング５２２内に収縮する。第２のシリンダハウジング５２２は、接着剤、ピン止め、またはネジ止めなどによって近位チューブセグメント４５０に機械的に取り付けられている。第２の作動ロッド５２６の自由端５２７が、第２の壁セグメント５６０に形成された横方向に延びた突出部５６２に旋回可能に取り付けられている。
【００３５】
次に、図１２Ａおよび図１３Ａを参照されたい。読者は、本発明の様々な実施形態の有効性をより良く理解できるであろう。これらの図面から分かるように、第１の作動ロッド５１６の端部５１９が、第２の壁セグメント５６０に取り付けられている点を、取付け点「Ｌ」とする。したがって、遠位チューブセグメント４１０が、非関節動作位置（図１２Ａ）にある場合、第１のアクチュエータ５１０によって生成されたモーメントアームが、取付け点Ｌとピボットピン４６０の中心との間の距離「Ｍ」として示されている。図１３Ａから分かるように、第１及び第２の壁セグメント５５０、５６０が、軸方向に整合した位置から旋回して外れることで、モーメントアームがＭ＋に増大し、これにより、生成される旋回の力が増大して遠位チューブセグメントがピボットピン４６２を中心に旋回する。
【００３６】
第１および第２の関節動作シリンダ５１０、５２０は、液圧システム２１０によって動力を供給するか、または別の液圧システムによって動力を供給することができる。図１１は、第１および第２の関節動作シリンダ５１０、５２０を制御する１つの方法を示している。この図面から分かるように、供給ライン５７０は、ポンプ２３０からの供給ライン２４０に接続されている。供給ライン５７０の第１の部分５７２が、第１のピストン５１４の一方の側の第１のシリンダハウジング５１２内に加圧流体または空気を供給するために、第１のシリンダハウジング５１２の第１の供給ポートに取り付けられており、供給ライン５７０の第２の部分５７４が、第１のピストン５１４の他方の側の第１のハウジング５１２内に加圧流体または空気を供給するために、第１のハウジング５１２の第２の供給ポートに取り付けられている。第１の供給弁５７６が、供給ライン５７０の第１の部分５７２内に取り付けられ、第２の供給弁５７８が、第１の供給ライン５７０の第２の部分５７４内に取り付けられている。排出ラインすなわち戻りライン５８０が、加圧流体を、第１のハウジング５１２から流体レザバー２３２に戻すために設けられている。戻りライン５８０は、第１のハウジング５１２のポートに取り付けられた第１の部分５８２および第２の部分５８４を有する。第１の戻し弁５８６が、戻りライン５８０の第１の部分５８２内に取り付けられ、第２の戻し弁５８８が、戻りライン５８０の第２の部分５８４に取り付けられている。
【００３７】
供給ライン５７０は、第２のピストン５２４の一方の側における第２のハウジング５２２の第３の供給ポートに接続された第３の部分５９０と、第２のピストン５２４の他方の側における第２のハウジング５２２の第４の供給ポートに接続された第４の部分５９２をさらに含む。弁５９６が、供給ライン５７０の第３の部分５９０に取り付けられ、別の弁５９８が、供給ライン５７０の第４の部分５９２に取り付けられている。別の戻りライン６００が、シリンダ５２０の作動の際に、加圧流体または空気などをハウジング５２２からレザバー２３２に戻すために設けられている。戻りライン６００は、第２のピストン５２４の一方の側における第２のハウジング５２２の第３の戻しポートに取り付けられた第３の部分６０２を含み、戻りライン６００の第４の部分６０４が、第２のピストン５２４の他方の側における第２のハウジング５２２の第４の戻しポートに接続されている。戻し弁６０６が、戻りライン６００の第３の部分６０２に設けられており、別の戻し弁６０８が、戻りライン６００の第４の部分６０４に設けられている。
【００３８】
これらの弁は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などを含むマイクロプロセッサおよび他の関連構成要素を含むことができる前記したタイプの制御回路３００または第２の制御回路３００’によって制御することができる。限定目的ではない他の実施形態では、制御回路３００’は、様々な論理回路要素を含むことができる。従来の多位置スイッチ６１０を、弁５７６、５７８、５８６、５８８、５９４、５９６、６０６、６０８を制御するために第２の制御回路３００’に接続することができる。
【００３９】
図１２は、チューブ組立体４７０をトロカール内に挿入できる非関節動作位置にある関節組立体を例示している。外科実施部分１２をトロカール４９０内に挿入した後、この外科実施部分１２の関節動作が必要になったら、医師が、スイッチ６１０によって制御回路３００’を作動させる。制御回路３００’は、ポンプ２３０を作動させ（ポンプ２３０が作動していない場合）、供給弁５７６を開けて、加圧流体または空気をハウジング５１２内に流入させ、図１３に示されているように作動ロッド５１９を曲げる。戻し弁５８８を開けて、ピストン５１４の反対側における加圧流体を、戻りライン５８４を介してハウジングから排出する。同様に、弁５９４を開けて、ピストン５２４の一方の側におけるハウジング５２２内に加圧流体を流入させ、図１３に示されているように、作動ロッド５２６をハウジング５２２内に引き戻す。戻し弁６０８を開けて、ピストン５２４の反対側における加圧流体をハウジング５２２から排出する。関節動作シリンダ５１０、５２２のこのような作動により、第１及び第２の壁セグメント５５０、５６０が、図１３に示されているように外側に旋回し、関節動作シリンダ５１０のモーメントアームの効果を有効に増大させて、これによって生成される関節動作の力が増大する。
【００４０】
第１および第２の壁セグメント５５０、５６０を、チューブセグメント４１０および４５０の残りの部分と実質的に整合した非延出位置に戻すために、外科医が、スイッチ６１０を所定の位置に移動させて、制御回路に信号を送り、第１の関節動作シリンダ５１０の弁５７６および５８８を閉じ、弁５７８および５８６を開けて、ピストン５１４および作動ロッド５１６を、図１２に例示されている位置に戻す。同様に、弁５９４および６０８を閉じ、弁５９６および６０２を開けて、ピストン５２４および作動ロッド５２６を、図１２に示されている位置に戻す。関節動作シリンダ５１０、５２０を作動させるための前記した液圧制御システムは、使用できる制御システムの単なる一例である。読者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な異なる制御構造を用いて、関節動作シリンダを作動させることができることを理解できよう。例えば、前記した関節動作シリンダ５１０、５２０は、それぞれのピストンを両方向に移動させるために加圧流体を流入させる必要がある。ピストンを開始位置に戻すためにバネまたは他の機構を用いる他のシリンダを、当業者の技術の範囲内である好適な弁および作動液供給構造と共に用いることができる。前記した第１および第２の壁セグメント５５０、５６０は、近位チューブセグメント４５０の壁部４５１に旋回可能に取り付けられ、別の実施形態では、第１および第２の壁セグメント５５０、５６０は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、遠位チューブセグメント４１０の壁部４１８に取り付けることができることを理解できよう。さらに、２つの旋回壁セグメントを例示したが、本発明の他の実施形態は、１つのみまたは３つ以上の旋回壁セグメントを用いることもできる。
【００４１】
図１６は、外科実施部分１２をチューブ組立体４７０の右側に関節動作させるためのやや異なった関節動作シリンダ構造を例示している。限定目的ではないこの実施形態の少なくとも１つの形態が、前記した要領で動作する。
【００４２】
図１７は、外科実施部分１２をチューブ組立体４７０の軸の左右に関節動作させるための複式関節動作構造を例示している。前記した要領で、エンドエフェクタ２２を、参照符号１４００で示す、関節動作する関節組立体によってハンドル組立体２００に取り付けることができる。限定目的ではない一実施形態では、関節動作する関節組立体１４００は、遠位端部１４１２および近位端部１４１４を有する遠位チューブセグメント１４１０を含む。遠位端部１４１２は、エンドエフェクタ本体２４に機械的に結合されている。利用するアンビルを閉じる構造に応じて、遠位端部１４１２は、エンドエフェクタ本体に非可動式に取り付けること、または、ケーブル、可撓性部材、または旋回可能な部材によってエンドエフェクタ本体に取り付けることができる。関節組立体１４００は、近位端部１４５２および遠位端部１４５４を有する近位チューブセグメント１４５０をさらに含む。近位端部１４５２は、ハンドル組立体２００に機械的に取り付けられている。一実施形態では、遠位チューブセグメント１４１０は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路１４１６を有する。同様に、近位チューブセグメント１４５０は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路１４５６を有する。
【００４３】
遠位チューブセグメント１４１０の近位端部１４１４が、ピボット軸Ｇ‐Ｇを中心に旋回できるように近位チューブセグメント１４５０の遠位端部１４５４に旋回可能に結合されている。限定目的ではない一実施形態では、例えば、遠位チューブセグメント１４１０の近位端部１４１４に、第１および第２の脚部１４２２、１４２４を有するヨーク組立体１４２０が形成されている。図１８を参照されたい。近位チューブセグメント１４５０の遠位端部１４５４から、ヨーク１４２０の脚部１４２２と１４２４との間に受容される大きさのタング部分１４６０が突出している。ピン１４６２が、ヨーク１４２０の脚部１４２２、１４２４およびタング１４６０の孔に挿入され、タング１４６０が、軸Ｇ‐Ｇを中心に旋回できるようにヨーク１４２０に旋回可能に結合されている。ピン１４６２は、ネジまたは接着剤などによってヨーク１４２０の脚部１４２２、１４２４内に保持することができる。限定目的ではない他の実施形態では、ピン１４６２は、フランジ型端部を有することができる。限定目的ではない一実施形態では、タング１４６０は、ネジ、ピン、または接着材などによって近位チューブセグメント１４５０の遠位端部１４５４内に機械的に固定されている。
【００４４】
前記したように互いに旋回可能に取り付けられると、近位チューブセグメント１４１０と遠位チューブセグメント１４５０は、エンドエフェクタ２２とハンドル２００との間の供給ライン（集合的に参照符号４８０で示す）を支持するための１または複数の通路１４７２を有するチューブ組立体１４７０を形成する。チューブ組立体１４７０は、遠位チューブセグメント１４１０が近位チューブセグメント１４５０と同軸的に整合すると、チューブ組立体１４７０を、トロカール４９０の通路４９２内に挿入できるような形状および外周部「Ｃ」を有することを理解されたい。一実施形態では、第１および第２のチューブセグメント１４１０、１４５０は、丸い断面形状を有し、丸いトロカール通路４９２内に軸方向に挿入できる大きさである。近位および遠位チューブセグメント１４１０、１４５０のそれぞれの外径は、チューブ組立体１４７０のトロカール通路４９２内への軸方向の挿入を容易にし、所望または必要に応じて、トロカール通路４９２内でのチューブ組立体１４７０の回転を容易にするべく、トロカール通路４９２の内径よりも小さい。例えば、トロカール通路４９２が、約１２．８ｍｍ（０．５０３ｉｎ）の内径を有する場合、チューブ組立体１４７０（および各チューブセグメント４１０、４５０）の最大外径は、約１２．７ｍｍ（０．５００ｉｎ）とすることができる。トロカール通路４９２内でのチューブ組立体１４７０の回転が必要ない、または望ましくない適用例では、非円形の断面の通路を備えたトロカールを用いることも可能である。このような場合、チューブ組立体は、トロカール通路内へのチューブ組立体の軸方向の挿入を容易にし、トロカール通路の断面形状に類似した断面形状を有することができる。したがって、本発明の様々な実施形態は、断面形状が丸いチューブ組立体を有する装置に限定されるべきものではない。
【００４５】
外科実施部分１２および遠位チューブセグメント１４１０を、トロカール通路４９２を介して患者の体内に挿入した後、近位チューブセグメント１４５０に対する外科実施部分１２の旋回操作を容易にするために、参照符号１５００で示すアクチュエータ組立体を用いる。この実施形態は、少なくとも１つの左旋回壁セグメントおよび少なくとも１つの右旋回壁セグメントを含む。図１７および図１８に示されている実施形態では、壁セグメント１６１０と１６２０の左壁セグメント対１６００および壁セグメント１７１０と１７２０の右壁セグメント対１７００が設けられている。第１の左壁セグメント１６１０は、近位チューブセグメント１４５０の残りの壁部１４５１に対して選択的に旋回できるようにこの壁部１４５１に旋回可能に取り付けられた近位端部１６１２を有する。第１の左壁セグメント１６１０の反対側の端部１６１４は、第２の左壁セグメント１６２０に対して選択的に旋回できるようにこの壁セグメント１６２０に旋回可能に取り付けられている。図１８は、第１の非延出位置にある第１および第２の左壁セグメント１６１０、１６２０を例示している。この第１の非延出位置では、第１および第２の壁セグメント１６１０、１６２０が、チューブセグメント１４１０、１４５０の非旋回部分の所望の外周境界を越えて外側に延出していない。図１９は、力生成位置に旋回した壁セグメント１６１０、１６２０を例示している。この力生成位置では、第１および第２の壁セグメント１６１０、１６２０が、第１および第２のチューブセグメント１４１０、１４５０の非旋回部分によって画定された外周境界を越えて外側に延出し、外科実施部分１２が、チューブ組立体１４７０の軸に対して右側に関節動作している。
【００４６】
同様に、この実施形態は、右壁セグメント１７１０と１７２０の右壁セグメント対１７００も含む。第１の右壁セグメント１７１０は、近位チューブセグメント１４５０の残りの壁部１４５１に対して選択的に旋回できるようにこの壁部１４５１に対して旋回可能に取り付けられた近位端部１７１２を有する。第１の右壁セグメント１７１０の反対側の端部１７１４は、第２の右壁セグメント１７２０に対して選択的に旋回できるようにこの第２の右壁セグメント１７２０に対して旋回可能に取り付けられている。例示されていないが、読者は、第１および第２の右壁セグメント１７１０、１７２０が、チューブセグメント１４１０、１４５０の非旋回部分の所望の外周境界を越えて外側に延出していない第１の非延出位置から、これらの第１および第２の右壁セグメント１７１０、１７２０が旋回可能であることを理解できよう。図１７は、力生成位置まで旋回した壁セグメント１７１０、１７２０を例示している。この力生成位置では、第１および第２の壁セグメント１７１０、１７２０が、第１および第２のチューブセグメント１４１０、１４５０の非旋回部分によって画定された外周境界を越えて外側に延出し、外科実施部分１２が、チューブ組立体１４７０の軸に対して右側に関節動作している。
【００４７】
図１７から分かるように、限定目的ではない一実施形態では、第１および第２の左関節動作シリンダ１６３０、１６４０、ならびに第１および第２の右関節動作シリンダ１６５０、１６６０を用いている。第１の左関節動作シリンダ１６３０は、第１の左ピストンロッドすなわち第１の左作動ロッド１６３４が取り付けられたピストン（不図示）を有する第１のハウジング１６３２を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。ピストンの一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答したピストンの第１のハウジング１６３２内での移動により、第１の左関節動作ロッド１６３４が、第１の左シリンダハウジング１６３２から延出するか、または第１の左シリンダハウジング１６３２内に収縮する。第１の左シリンダハウジング１６３２の遠位端部１６３６は、遠位チューブセグメント１４１０の壁部１４１８に取り付けられるか、または形成された突出部１４１９に旋回可能に取り付けられている。第１の左関節動作ロッド１６３４の自由端１６３８は、第２の左壁セグメント１６２０に旋回可能に取り付けられている。第１および第２の左壁セグメント１６１０、１６２０が、図１８に示されている非延出位置にある時に、第１の左関節動作ロッド１６３４に必要なクリアランスが得られるように、スロット１６３９が、第２の左壁セグメント１６２０に設けられている。また、必要に応じて、クリアランスポケット１４１９を、遠位チューブセグメント１４１０の近位端部１４１４に設けて、第１の左シリンダハウジング１６３２が内部で旋回できるクリアランスを画定することができる。したがって、非延出位置にある時は、第１の左関節動作シリンダ１６１０のいかなる部分も、チューブ組立体１４７０のトロカール通路４９２内への軸方向の挿入を妨げる程、チューブ組立体１４７０の外周面から外側に突出してはいない。
【００４８】
また、限定目的ではないこの実施形態では、第２の左関節動作シリンダ１６４０は、内部に第２の左ピストン１６４４を含む第２のハウジング１６４２を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。第２の左ピストンロッドすなわち第２の左作動ロッド１６４６が、第２の左ピストン１６４４に取り付けられ、第２の左シリンダハウジング１６４２から突出している。第２の左ピストン１６４４の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答した第２の左ピストン１６４４の第２の左シリンダハウジング１６４２内での移動により、第２の左作動ロッド１６４６が、第２の左シリンダハウジング１６４２から延出するか、または第２の左シリンダハウジング１６４２内に収縮する。第２の左シリンダハウジング１６４２は、接着剤、ピン止め、またはネジ止めなどによって近位チューブセグメント１４５０に機械的に取り付けられている。第２の左作動ロッド１６４６の自由端１６４７は、第２の壁セグメント１６２０に形成された横方向に延びた突出部１６２４に旋回可能に取り付けられている。
【００４９】
同様に、第１の右関節動作シリンダ１６５０は、第１の右ピストンロッドすなわち第１の右作動ロッド１６５４が取り付けられたピストン（不図示）を含む第１のハウジング１６５２を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。ピストンの一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答したピストンの第１のハウジング１６５２内での移動により、第１の右関節動作ロッド１６５４が、第１の右シリンダハウジング１６５２から延出するか、または第１の右シリンダハウジング１６５２内に収縮する。第１の右シリンダハウジング１６５２の遠位端部１６５６は、遠位チューブセグメント１４１０の壁部１４１８に取り付けられるか、または形成された突出部１４２１に旋回可能に取り付けられている。第１の右関節動作ロッド１６５４の自由端１６５８は、第２の右壁セグメント１７２０に旋回可能に取り付けられている。第１および第２の右壁セグメント１７１０、１７２０が、非延出位置にある時に、第１の右関節動作ロッド１６５４に必要なクリアランスが得られるように、スロット１７３９が、第２の右壁セグメント１７２０に設けられている。また、必要に応じて、クリアランスポケット１４２３を、遠位チューブセグメント１４１０の近位端部１４１４に設けて、第１の右シリンダハウジング１６５２が内部で旋回できるクリアランスを画定することができる。したがって、非延出位置にある時は、第１の右関節動作シリンダ１６５０のいかなる部分も、チューブ組立体１４７０のトロカール通路４９２内への軸方向の挿入を妨げる程、チューブ組立体１４７０の外周面から外側に突出してはいない。
【００５０】
また、限定目的ではないこの実施形態では、第２の右関節動作シリンダ１６６０は、内部に第２の右ピストン１６６４を含む第２のハウジング１６６２を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。第２の右ピストンロッドすなわち第２の右作動ロッド１６６６が、第２の右ピストン１６４４に取り付けられ、第２の右シリンダハウジング１６６２から突出している。第２の右ピストン１６６４の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答した第２の右ピストン１６６４の第２の右シリンダハウジング１６６２内での移動により、第２の右作動ロッド１６６６が、第２の右シリンダハウジング１６６２から延出するか、または第２の右シリンダハウジング１６６２内に収縮する。第２の右シリンダハウジング１６６２は、接着剤、ピン止め、またはネジ止めなどによって近位チューブセグメント１４５０に機械的に取り付けられている。第２の右作動ロッド１６６６の自由端１６６７は、第２の壁セグメント１７２０に形成された横方向に延びた突出部１７２４に旋回可能に取り付けられている。
【００５１】
第１および第２の左関節動作シリンダ１６３０、１６４０、ならびに第１および第２の右関節動作シリンダ１６５０、１６６０は、エンドエフェクタ２２の切断／ステープル止め機構に動力を供給する液圧システムによって、または図２０に示されているような別の液圧システムによって動力を供給することができる。図２０から分かるように、システム１８００は、供給ライン１８０６を介してレザバー１８０４から加圧流体または空気を吸引するポンプ１８０２を含む。ポンプ１８０２の排出ポートは、マニホールドライン１８１０に取り付けられたライン１８０８を介して加圧流体を排出する。マニホールドライン１８１０は、第１の左供給ライン１８１２に接続されている。この第１の左供給ライン１８１２は、ピストン１６３４の一方の側における第１の左シリンダ１６３０のハウジング１６３２のポートに接続された第１の部分１８１４と、ピストン１６３４の他方の側におけるハウジング１６３２の別のポートに接続された第２の部分１８１６を含む。マニホールドライン１８１０はまた、第２の左供給ライン１８２０にも接続されている。この第２の左供給ライン１８２０は、ピストン１６４４の一方の側における第２の左関節動作シリンダ１６４０のハウジング１６４２におけるポートに接続されたこの供給ライン１８２０の一部１８２２と、ピストン１６４４の他方の側におけるハウジング１６４２のポートに結合された供給ライン１８２０の別の部分１８２４を含む。マニホールドライン１８１０は、第３の供給ライン１８３０にもさらに接続されている。この第３の供給ライン１８３０は、第１の右関節動作シリンダ１６５０のハウジング１６５２におけるポートに接続された第１の部分１８３２と、第１の右関節動作シリンダ１６５０のハウジング１６５２における別のポートに接続された供給ライン１８３０の別の部分１８３４を含む。マニホールドライン１８１０はまた、第４の供給ライン１８４０にも接続されている。この第４の供給ライン１８４０は、第２の右関節動作シリンダ１６６０のハウジング１６６２におけるポートに接続された第１の部分１８４２と、ピストン１６５４の他方の側におけるハウジング１６６２の別のポートに接続された第４の供給ライン１８４０の第２の部分１８４４を含む。
【００５２】
また、この実施形態では、戻りライン１８５０が、レザバー１８０４内に入リ込み、第１の戻りライン１８５０に接続されている。この第１の戻りライン１８５０は、ピストン１６３４の一方の側における第１の左関節動作シリンダ１６３０のハウジング１６３２におけるポートに接続された第１の部分１８５２と、ピストン１６３４の他方の側におけるハウジング１６３２の別のポートに接続された第２の部分１８５４を含む。第２の戻りライン１８６０は、戻りライン１８５０に接続されていて、ピストン１６４４の一方の側における第２の左関節動作シリンダ１６４０のハウジング１６４０におけるポートに接続された第１の部分１８６２と、ピストン１６４４の他方の側における第２の左関節動作シリンダ１６４０のハウジング１６４２における別のポートに接続された第２の部分１８６４を含む。第３の戻りライン１８７０は、戻りライン１８５０に接続されていて、ピストン１６５４の一方の側における第１の右関節動作シリンダ１６５０のハウジング１６５２におけるポートに接続された第１の部分１８７２と、ピストン１６５４の他方の側におけるハウジング１６５２の別のポートに接続された第２の部分１８７４を含む。第４の戻りライン１８８０が、戻りライン１８５０に接続されていて、ピストン１６６４の一方の側における第２の右関節動作シリンダ１６６０のハウジング１６６２におけるポートに接続された第１の部分１８８２と、ピストン１６６４の他方の側における第２の右関節動作シリンダ１６６０のハウジング１６６２における別のポートに接続された第２の部分１８８４を含む。
【００５３】
シリンダへの加圧流体または空気などの流れを制御するために一連の弁を用いている。弁１９００が、供給ライン１８１２の第１の部分１８１４に設置され、弁１９０２が、供給ライン１８１２の第２の部分に設置されている。弁１９０４が、戻りライン１８５０の第１の部分１８５２に設置され、弁１９０６が戻りライン１８５０の第２の部分１８５４に設置されている。弁１９１０が、供給ライン１８２０の第１の部分１８２２に設置され、弁１９１２が、供給ライン１８２０の第２の部分１８２４に設置されている。弁１９１４が、戻りライン１８６０の第１の部分１８６２に設置され、弁１９１６が、戻りライン１８６０の第２の部分１８６４に設置されている。弁１９２０が、供給ライン１８３０の第１の部分１８３２に設置され、弁１９９２が、供給ライン１８３０の第２の部分１８３４に設置されている。弁１９２４が、戻りライン１８７０の第１の部分１８７２に設置され、弁１９２６が、戻りライン１８７０の第２の部分１８７４に設置されている。弁１９３０が、供給ライン１８４０の第１の部分１８４２に設置され、弁１９３２が、供給ライン１８４０の第２の部分１８４４に設置されている。弁１９３４が、戻りライン１８８０の第１の部分１８８２に設置され、弁１９３６が、戻りライン１８８０の第２の部分１８８４に設置されている。
【００５４】
これらの弁は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などを含むマイクロプロセッサおよび他の関連構成要素を含むことができる前記した制御回路３０００または第２の制御回路２０００によって制御することができる。限定目的ではない他の実施形態では、制御回路２０００は、様々な論理回路要素を含むことができる。従来の多位置スイッチ２０１０が、弁１９００、１９０２、１９０４、１９０６、１９１０、１９１２、１９１４、１９１６、１９２０、１９２２、１９２４、１９２６、１９３０、１９３２、１９３４、１９３６を制御するために第２の制御回路２０００に接続することができる。
【００５５】
図１８は、チューブ組立体１４７０をトロカール内に挿入できる非関節動作位置にある関節組立体１４００を例示している。外科実施部分１２をトロカール４９０内に挿入した後、この外科実施部分１２の関節動作が必要になったら、医師が、スイッチ２０１０によって制御回路２０００を作動させる。制御回路２０００は、ポンプ１８０２を作動させ、供給弁１９０２を開けて、ピストン１６３４の一方の側における第１の左関節作動シリンダ１６３０のハウジング１６３２内に加圧流体を流入させて、動作ロッド１６３６を引き戻す。弁１９０４を開けて、ピストン１６３４の他方の側における加圧流体を戻りライン１８５０に送り、弁１９００および１９０６を閉じる。弁１９１０および１９１６を開け、弁１９１２および１９１４を閉じて、第２の左関節動作シリンダの動作ロッド１６４６を引き戻す。弁１９２０および１９２６を開け、弁１９２２および１９２４を閉じて、第１の右関節動作シリンダ１６５０の作動ロッド１６５６を伸長させる。弁１９３０および１９３６を開け、弁１９３２および１９３４を閉じて、作動ロッド１６６６を引き戻す。これらの弁が前記した位置にある時は、チューブセグメント１４１０（およびそこに取り付けられたエンドエフェクタ２２）が、図１７に示されているように左側に旋回している。所望の手順を終了し、医師が、器具をトロカールから取り出す際は、スイッチ２１０を作動させて制御回路に信号を送り、弁１９００、１９０６、１９１２、１９１４、１９２２、１９２４、１９３２、１９３４を開け、弁１９０２、１９０４、１９１０、１９１６、１９２０、１９２６、１９３０、１９３６を閉じる。
【００５６】
関節動作シリンダ１６３０、１６４０、１６５０、１６６０を作動させるための前記した液圧制御システム１８００は、使用できる制御システムの単なる一例である。読者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な異なる制御構造を用いて、関節動作シリンダを作動させることができることを理解できよう。例えば、前記した各関節動作シリンダ１６３０、１６４０、１６５０、１６６０は、それぞれのピストンを両方向に動かすために加圧流体を流入させる必要がある。ピストンを開始位置に戻すためにバネまたは他の機構を用いる他のシリンダを、当業者の技術範囲内である好適な弁および作動液供給構造と共に用いることもできる。
【００５７】
図２１および図２２は、本発明の別の実施形態を例示している。これらの図面から分かるように、遠位チューブセグメント４１０’が、参照符号２１００で示すピボットピンおよびヨーク構造２１００によって近位チューブセグメント４５０’に取り付けられている。より具体的には、これらの図面から分かるように、第１のヨーク組立体２１１０が、遠位チューブセグメント４１０’の近位端部に形成されている。第１のヨーク組立体２１１０は、内部に第１の上部ピン受容孔２１１４を備えた第１の上部脚部２１１２と、内部を通る第１の下部ピン受容孔２１１８を備えた、上部脚部２１１２から離間した下部脚部２１１６を含む。
【００５８】
第２のヨーク組立体２１２０が、近位チューブセグメント４５０’の遠位端部から延びており、近位チューブセグメント４５０’の壁部に形成されるか、またはこの壁部に機械的に取り付けられる第２の上部脚部２１２２を含む。第２の上部脚部２１２２は、内部を通る第２の上部ピン受容孔２１２４を有する。第２のヨーク組立体２１２０は、近位チューブセグメント４５０’の壁部に形成されるか、またはその壁部に機械的に取り付けられる第２の下部脚部２１２６をさらに含む。第２の下部脚部は、内部を通る第２の下部ピン受容孔２１２８を有する。ピン受容孔２１１４、２１１８、２１２４、２１２８は、内部を通るピボットピン２１３０を受容するために同軸的に整合している。ピボットピン２１３０は、第１の上部脚部２１１２および第１の下部脚部２１１６に固定され、第２の上部脚部２１２２の第２の上部ピン受容孔２１２４および第２の下部脚部２１２６の第２の下部ピン受容孔２１２８内を自由に回動する。したがって、孔２１２４、２１２８内でのピン２１３０の回転により、遠位チューブセグメント４１０’が、近位チューブセグメント４５０’に対して旋回する。
【００５９】
ピン２１３０の回転および遠位チューブセグメント４１０’の旋回を容易にするために、アクチュエータ２１４０が、近位チューブセグメント４５０’内に支持されている。一実施形態では、アクチュエータ２１４０は、前記した液圧システム構造によって制御することができる液圧シリンダを含む。液圧シリンダ２１４０は、その内部で伸長および収縮可能な作動ロッド２１４２を有する。一実施形態では、作動ロッド２１４２は、軸Ｔ‐Ｔを有する。この軸Ｔ‐Ｔは、軸Ｈ‐Ｈと軸Ｉ‐Ｉが同軸的に整合すると、遠位チューブセグメント４１０’の軸Ｈ‐Ｈおよび近位チューブセグメント４５０’の軸Ｉ‐Ｉに対して実質的に平行である。図２１および図２２から分かるように、モーメントロッド２１５０が、作動ロッド２１４２の端部に旋回可能に取り付けられ、ピン２１３０における開口２１５１を介してスライド式に延在している。したがって、作動ロッド２１４２が伸長すると、ピン２１３０の中心点と作動ロッド２１４２の端部との間に生成されるモーメントアームが増大し、これにより、生成される旋回の力の大きさが大きくなり、モーメントロッド２１５０が、ピボットピン２１３０の開口２１５１内をスライドし、ピボットピン２１３０が回転し、このピボットピン２１３０に取り付けられた遠位チューブセグメント４１０’が旋回する。遠位チューブセグメント４１０’を、近位チューブセグメント４５０’と軸方向に整合させるためには、作動ロッド２１４２を引き戻して、モーメントアーム２１５０を、ピン２１３０の開口２１５１内をスライドさせ、これによりピン２１３０を反対方向に回転させる。当業者であれば、前記した要領での作動ロッド２１４２の作動で、遠位チューブセグメントが右側に旋回するように、シリンダ２１４０を近位チューブセグメント内に配置できることを理解できよう。
【００６０】
本発明の限定目的ではない様々な実施形態は、従来の関節動作外科器具よりも多くの利点を有する。具体的には、本発明の様々な実施形態により、外科実施部分をハンドルに取り付けるチューブ部材の各部を、トロカールまたは類似の装置を介して挿入し、続いて、患者の体内で選択的に関節動作させることが可能となっている。様々な関節接合部およびアクチュエータ構造により、アクチュエータとピボット軸または点との間のモーメントアームの長さを増大させて、大きな回転の力を生成することができる。液圧式エンドカッターの使用に関連して様々な実施形態をここに開示してきたが、当業者であれば、本発明の様々な実施形態が、電気式または液圧式に関係なく、電気式エンドカッターおよび他のタイプの外科実施部分を用いることができることを理解できよう。
【００６１】
様々な実施形態によって本発明を例示し、例示的な実施形態をかなり詳細に説明してきたが、出願者は、このような詳細な事項に、添付の特許請求の範囲を制限またはいかなる意味においても限定することを意図していない。当業者であれば、さらなる利点および改良に容易に想到するであろう。したがって、本発明は、内視鏡処置および装置に関連して説明してきた。しかしながら、ここで使用した「内視鏡下（endoscopic）」などの用語は、本発明を、内視鏡チューブ（すなわちトロカール）だけに使用する外科ステープル止め／切断器具に限定すると解釈すべきではない。むしろ、本発明は、限定するものではないが、腹腔鏡処置並びに開腹処置を含むアクセスが小さな切開部に限定されるあらゆる処置に用いることができると考えられる。
【００６２】
〔実施の態様〕
（１）外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体であって、
前記ハンドル組立体に取り付けられ、近位チューブ壁部を有する中空の近位チューブセグメント、および、
前記近位チューブセグメントに旋回可能に取り付けられた遠位チューブセグメントであって、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合する位置と、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能であり、かつ、遠位壁部を有している、遠位チューブセグメント、
を有する、細長いチューブ組立体と、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの少なくとも一方によって支持され、かつ、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の少なくとも一部分に結合された、アクチュエータ組立体であって、このアクチュエータ組立体が作動すると、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の前記部分が、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の対応する部分と実質的に軸方向に整合した位置から旋回して外れ、これにより、前記遠位チューブセグメントが、前記近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合した位置から関節動作して外れる、アクチュエータ組立体と、
前記遠位チューブセグメントに取り付けられた外科実施部分と、
を含む、外科器具。
（２）実施態様（１）に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
前記近位壁部の残りの部分に旋回可能に結合された第１の壁セグメントであって、この第１の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合した位置と、この第１の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第１の壁セグメントと、
前記第１の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第２の壁セグメントであって、この第２の壁セグメントが前記第１の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合している別の位置と、この第２の壁セグメントが前記第１の壁セグメントと実質的に軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第２の壁セグメントと、
を有する、
外科器具。
（３）実施態様（２）に記載の外科器具において、
前記アクチュエータ組立体は、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第１のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第２のアクチュエータと、
を有する、
外科器具。
（４）実施態様（３）に記載の外科器具において、
前記第１のアクチュエータは、第１の液圧シリンダを含み、
前記第２のアクチュエータは、第２の液圧シリンダを含む、
外科器具。
（５）実施態様（４）に記載の外科器具において、
前記第１の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第１のシリンダハウジングであって、内部に第１のピストンを移動可能に支持している、第１のシリンダハウジングと、
前記第１のシリンダハウジングから延びた第１のアクチュエータロッドであって、前記第１のピストンの前記第１のハウジング内での移動に応答して、前記第１のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの一部に取り付けられた、第１のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第２の液圧シリンダは、
第２のシリンダハウジングであって、前記近位チューブセグメントによって支持され、内部に第２のピストンを移動可能に支持している、第２のシリンダハウジングと、
前記第２のシリンダハウジングから延びた第２のアクチュエータロッドであって、前記第２のピストンの第２のハウジング内での移動に応答して、前記第２のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第２のアクチュエータロッドと、
を有する、
外科器具。
【００６３】
（６）実施態様（１）に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
前記近位壁部の残りの部分に旋回可能に結合された第１の壁セグメントであって、この第１の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合している位置と、この第１の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第１の壁セグメントと、
前記第１の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第２の壁セグメントであって、この第２の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分および前記第１の壁セグメントと実質的に軸方向に整合している別の位置と、この第２の壁セグメントが前記第１の壁セグメントと実質的に軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第２の壁セグメントと、
前記近位壁部の前記残りの部分の別の部分に旋回可能に結合された第３の壁セグメントであって、この第３の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と実質的に軸方向に整合している位置と、この第３の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第３の壁セグメントと、
前記第３の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第４の壁セグメントであって、この第４の壁セグメントが前記第３の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と実質的に軸方向に整合している第３の位置と、この第４の壁セグメントが前記第３の壁セグメントと実質的に軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第４の壁セグメントと、
を有する、
外科器具。
（７）実施態様（６）に記載の外科器具において、
前記アクチュエータ組立体は、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第１のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントに取り付けられた、第２のアクチュエータと、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第４の壁セグメントに取り付けられた、第３のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第４の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第４のアクチュエータと、
を有する、
外科器具。
（８）実施態様（７）に記載の外科器具において、
前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、前記第３のアクチュエータ、および前記第４のアクチュエータはそれぞれ、第１の液圧シリンダ、第２の液圧シリンダ、第３の液圧シリンダ、および第４の液圧シリンダを備えている、外科器具。
（９）実施態様（８）に記載の外科器具において、
前記第１の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第１のシリンダハウジングであって、内部に第１のピストンを移動可能に支持している、第１のシリンダハウジングと、
前記第１のハウジングから延びた第１のアクチュエータロッドであって、前記第１のピストンの前記第１のハウジング内での移動に応答して、前記第１のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの一部に取り付けられた、第１のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第２の液圧シリンダは、
前記近位チューブセグメントによって支持された第２のシリンダハウジングであって、内部に第２のピストンを移動可能に支持している、第２のシリンダハウジングと、
前記第２のハウジングから延びた第２のアクチュエータロッドであって、前記第２のピストンの前記第２のハウジング内での移動に応答して、前記第２のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第２の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第２のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第３の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第３のシリンダハウジングであって、内部に第３のピストンを移動可能に支持している、第３のシリンダハウジングと、
前記第３のハウジングから延びた第３のアクチュエータロッドであって、前記第３のピストンの前記第３のハウジング内での移動に応答して、前記第３のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第４の壁セグメントの一部に取り付けられた、第３のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第４の液圧シリンダは、
前記近位チューブセグメントによって支持された第４のシリンダハウジングであって、内部に第４のピストンを移動可能に支持している、第４のシリンダハウジングと、
前記第４のハウジングから延びた第４のアクチュエータロッドであって、前記第４のピストンの前記第４のハウジング内での移動に応答して、前記第４のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第４の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第４のアクチュエータロッドと、
を有している、
外科器具。
（１０）実施態様（１）に記載の外科器具において、
前記外科実施部分は、エンドカッターであるエンドエフェクタを含む、外科器具。
（１１）実施態様（１）に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の前記部分が、この部分が取り付けられた前記近位壁部および前記遠位壁部の前記一方の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合している時に、前記チューブ組立体および前記外科実施部分を、トロカールを介して挿入できる、外科器具。
【００６４】
（１２）外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体であって、
前記ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメント、および、
ピボットピンによって前記近位チューブセグメントに旋回可能に結合された遠位チューブセグメント、
を有する、細長いチューブ組立体と、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの一方によって支持されたアクチュエータであって、伸長および収縮可能な作動ロッドを有する、アクチュエータと、
前記作動ロッドに結合され、前記ピボットピンの開口を介してスライド式に伸長するモーメントアームロッドであって、前記作動ロッドの伸長および収縮によって、前記遠位チューブセグメントが、前記近位チューブセグメントに対して前記ピボットピンを中心に旋回する、モーメントアームロッドと、
前記遠位チューブセグメントに取り付けられた外科実施部分と、
を含む、外科器具。
（１３）実施態様（１２）に記載の外科器具において、
前記遠位チューブセグメントの近位端部における第１のヨークであって、内部に第１の上部ピン受容孔を備えた第１の上部脚部、および内部に第１の下部ピン受容孔を備えた前記第１の上部脚部から離間した第１の下部脚部を有する、第１のヨークと、
前記近位チューブセグメントの遠位端部における第２のヨークであって、前記第１のピン受容孔に整合した第２の上部ピン受容孔を内部に備えた、前記第１のヨークの前記第１の上部脚部に一致した第２の上部脚部、および前記第１の下部ピン受容孔と整合した第２の下部ピン受容孔を備えた、前記第１のヨークの前記第１の下部脚部に一致した第２の下部脚部を有しており、前記第１のヨークが、前記ピボットピンと共に旋回できるようにこのピボットピンに取り付けられ、前記ピボットピンが、前記第２のヨークにおける前記第２の上部孔および前記第２の下部孔の中で自由に回転できるように、前記ピボットピンは、前記整合した第１および第２の下部孔ならびに前記第１および第２の上部孔の中に延在する、第２のヨークと、
をさらに含む、外科器具。
（１４）実施態様（１２）に記載の外科器具において、
前記外科実施部分は、エンドカッターであるエンドエフェクタを含む、外科器具。
（１５）実施態様（１２）に記載の外科器具において、
前記遠位チューブセグメントは、遠位軸を有し、
前記近位チューブセグメントは、近位軸を有し、
前記遠位チューブセグメントは、前記遠位軸と前記近位軸が実質的に同軸的に整合している位置と、前記遠位軸と前記近位軸が実質的に同軸的に整合していない他の位置との間で、前記近位チューブセグメントに対して選択的に旋回可能である、
外科器具。
【００６５】
（１６）実施態様（１５）に記載の外科器具において、
前記作動ロッドは、前記アクチュエータを支持する前記遠位チューブセグメントの軸または前記近位チューブセグメントの軸に対して実質的に平行である作動軸を有し、
前記モーメントアームロッドは、前記作動軸に対して実質的に交差している、
外科器具。
（１７）患者に取り付けられたトロカールを介して外科処置を行うための方法において、
ハンドル組立体、および、チューブ組立体によって前記ハンドル組立体に関節動作可能に取り付けられた操作可能な外科実施部分、を有する外科器具を用意するステップであって、
前記チューブ組立体が、
前記ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメントであって、前記トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさを有する、近位チューブセグメントと、
前記外科実施部分に取り付けられ、かつ、ピボット軸を中心に選択的に旋回できるように前記近位チューブセグメントに旋回可能に結合された、遠位チューブセグメントであって、前記トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさを有する、遠位チューブセグメントと、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの一方によって支持され、かつ、選択的に伸長および収縮可能な作動ロッドを有する、アクチュエータであって、前記作動ロッドの一部が、前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの他方に取付け点で取り付けられていて、前記ピボット軸と前記取付け点との間にモーメントアームを画定している、アクチュエータと、
を有する、
ステップと、
前記近位チューブセグメントと前記遠位チューブセグメントを実質的に同軸的に整合させるステップと、
前記外科実施部分、ならびに、実質的に同軸的に整合された前記遠位チューブセグメントおよび前記近位チューブセグメントを、前記トロカールを介して前記患者に挿入するステップと、
前記モーメントアームを増大させて、前記遠位チューブセグメントおよび前記外科実施部分を、前記近位チューブセグメントと実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップと、
を含む、方法。
（１８）実施態様（１７）に記載の方法において、
前記近位チューブセグメントは、壁部、およびこの壁部に旋回可能に取り付けられた移動可能な壁セグメントを備えており、
この移動可能な壁セグメントは、この移動可能な壁セグメントが前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置と、この移動可能な壁セグメントが前記壁部と実質的に同軸に整合していない位置との間で選択的に移動可能であり、
前記作動ロッドは、前記取付け点で前記移動可能な壁セグメントに取り付けられており、
前記モーメントアームを増大させる前記ステップは、前記移動可能な壁セグメントを、前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップを含む、
方法。
（１９）実施態様（１８）に記載の方法において、
前記近位チューブセグメントは、前記第１の移動可能な壁セグメントに移動可能に結合された第２の移動可能な壁セグメントをさらに含み、
この第２の移動可能な壁セグメントは、この第２の移動可能な壁セグメントが前記第１の移動可能な壁セグメントおよび前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置と、前記第２の移動可能な壁セグメントが前記第１の移動可能な壁セグメントおよび前記壁部と実質的に同軸的に整合していない位置との間で選択的に移動可能であり、
前記取付け点は、前記作動ロッドが、前記第２の移動可能な壁セグメントに取り付けられた位置であり、
前記モーメントアームを増大させる前記ステップは、前記第２の移動可能な壁セグメントを、前記近位チューブセグメントの前記第１の移動可能な壁セグメントおよび前記第１の壁部と実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップを含む、
方法。
（２０）実施態様（１９）に記載の方法において、
前記チューブ組立体は、前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第２の壁セグメントの別の部分に取り付けられた別の作動ロッドを有する、別のアクチュエータをさらに含み、
前記モーメントアームを増大させる前記ステップは、前記第１および第２のアクチュエータを作動させて、前記第２の壁セグメントを、前記第１の近位チューブセグメントの前記第１の壁セグメントおよび前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップを含む、
方法。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実質的に同軸的に整合した位置にあるチューブセグメントを備えた液圧式エンドカッターに用いるモーメントアーム伸長構造の限定目的ではない一実施形態の部分斜視図である。
【図２】チューブセグメントが互いに対して所定角度関節動作している、図１のエンドカッターおよびモーメントアーム伸長構造の別の斜視図である。
【図３】見やすくするために一部の構成要素を省略し、アンビルが開位置、すなわちクランプしていない位置にある、図１および図２に示されているエンドカッターに用いられるエンドエフェクタの部分断面図である。
【図４】切断バーが伸長した位置にあり、アンビルが閉位置、すなわちクランプした位置にある、図３のエンドエフェクタの別の断面図である。
【図５】切断されてステープル止めされた後の組織を示す、図３および図４のエンドエフェクタの別の断面図である。
【図６】図１‐図５に示されているエンドエフェクタの組立分解斜視図である。
【図７】エンドエフェクタおよびステープルカートリッジの別の組立分解図である。
【図８】図６および図７に示されているエンドエフェクタに取り付けられたステープルカートリッジの平面図である。
【図９】トロカール通路内に挿入されたエンドエフェクタを例示する端部断面図である。
【図１０】アンビルが開位置、すなわちクランプしていない位置にある、エンドエフェクタに取り付けられたカートリッジの斜視図である。
【図１１】本発明の１つの液圧システムの実施形態の概略図である。
【図１２】遠位チューブセグメントが近位チューブセグメントに実質的に同軸的に整合している、本発明の関節接合部の一実施形態の部分断面図である。
【図１２Ａ】見やすくするために構成要素の一部を省略し、遠位チューブセグメントと近位チューブセグメントが実質的に同軸的に整合した時のアクチュエータモーメントアームを例示する、図１２の関節接合部の別の部分断面図である。
【図１３】遠位チューブセグメントが近位チューブセグメントと実質的に同軸的に整合していない、図１２の関節接合部の別の部分断面図である。
【図１３Ａ】見やすくするために構成要素の一部を省略し、遠位チューブセグメントと近位チューブセグメントが実質的に同軸的に整合していない時のアクチュエータモーメントアームを例示する、図１２Ａの関節接合部の別の部分断面図である。
【図１４】本発明の関節接合部の実施形態の部分斜視図である。
【図１５】図１４に示されている関節接合部の部分斜視図である。
【図１６】関節動作した位置にある本発明の別の関節接合部の部分断面図である。
【図１７】関節動作した位置にある本発明の別の関節接合部の部分断面図である。
【図１８】近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントが実質的に同軸的に整合している、図１７の関節接合部の部分斜視図である。
【図１９】関節動作した位置にある図１７に示されている関節接合部の部分斜視図である。
【図２０】本発明の様々な実施形態に用いることができる別の液圧システムの実施形態の概略図である。
【図２１】遠位チューブセグメントが近位チューブセグメントに対して関節動作している、本発明の別の関節接合部の実施形態の部分断面図である。
【図２２】遠位チューブセグメントと近位チューブセグメントが同軸的に整合している、図２１の関節接合部の部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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